花崗巖加工廢料綜合利用現(xiàn)狀分析

花崗石是一種分布廣泛、資源豐富的巖石。長久以來，人們就不斷將它開采出來，切割加工成板材，廣泛用于建筑物的內(nèi)外裝修和基礎(chǔ)砌筑工程。然而，在開采和切割加工過程中，大量花崗石碎片和切割粉屑卻被當作廢料拋棄，這實際上是一種資源浪費。尤其是石材鋸解后產(chǎn)生的石粉，雖然采取了循環(huán)水處理及二次沉淀，日積月累，廢料、石粉堆積成山，長時間不但占壓土地，還嚴重污染環(huán)境。

其實花崗石廢料具有很大的利用價值。近些年來，人們越來越注重運用循環(huán)經(jīng)濟的模式來發(fā)展石材工業(yè)，并且開始重視花崗石廢料的綜合運用，為花崗石廢料的資源化提供了廣闊的應(yīng)用空間。利用花崗石廢料的方法主要有兩種：一種是將其作為惰性填料用膠凝材料將其膠結(jié)成相應(yīng)制品，另一種方法是利用高溫將其熔融，使其參與反應(yīng)，最后凝結(jié)在基體表面達到對基體表面進行強化的目的。

1 花崗石廢料作為惰性填料的應(yīng)用

由于花崗石礦物組成主要為長石、石英以及少量的云母。因此，花崗石在常溫下性能穩(wěn)定，硬度高，耐腐蝕性好，可作為性能優(yōu)良的惰性填料加以利用。

1.1 用無機膠凝材料膠結(jié)花崗石廢料

日本一公司研制出一種防火隔熱涂料，該涂料是由堿金屬硅酸鹽水溶液、三組分組成的磷酸鹽固化劑、抗壓強度在60MPa以上的陶瓷空心粗顆粒與粒徑為0.01〜5.0mm的花崗石碎粒組成。經(jīng)測定，這種涂料形成的涂膜（厚度1.5mm）在1200℃下經(jīng)受10min無變化，附著力（格劃法）為100%，在重量為500g的重錘由2m以上高度落下沖擊試驗中未產(chǎn)生裂紋，硬度達9H以上，室溫水中浸泡三個月無異常現(xiàn)象。由于這種涂料具有良好的防火、隔熱功能，適用于建筑物的外墻面、屋面及頂棚的裝飾裝修。

陳冀渝將花崗石廢料粉碎成一定粒度的顆粒，與水硬性膠凝材料、水、外加劑混合均勻，置于特制的三層模具的中間層，在兩側(cè)添加不含花崗石顆粒的膠結(jié)料。干燥成型后用金剛石刀具由成型坯體中央處切開，再用研磨料研磨切面，可以一次性制得兩塊預(yù)制花崗石板。

借鑒蒸壓灰砂磚的生產(chǎn)工藝，劉家弟、高天廣將花崗石廢料過5mm篩，除去雜質(zhì)，與石灰、河砂、外加劑和水按一定比例混合均勻，陳化4〜6h后在壓磚機上壓制成型，靜停5〜8h，再蒸壓養(yǎng)護8h，可制得達到10級磚標準的砌墻磚。

借鑒蒸壓加氣混凝土的生產(chǎn)工藝，謝林杰發(fā)明了一種由花崗石廢料制成的防火隔音板。這種隔音板以花崗石廢料為主要原料，經(jīng)過高溫發(fā)泡等工藝制成，可以制成四方狀或波浪狀，其閉孔微孔直徑為0.5〜2.0mm的板材。這種板材具有成本低、重量輕、防火隔音效果好、硬度高等優(yōu)點，適用于要求防火隔音的家庭或辦公室等公共場所的墻面或天花板裝飾。

吳全安發(fā)明了一種利用花崗石廢料制備空心隔墻條板的方法。先由花崗石65%、石膏22%、水泥13%混合均勻制得高強度花崗石型基料。取這種基料100kg，與粉煤灰55kg，河砂40kg，膨脹珍珠巖0.3m3，陶粒0.1m3，稻草或麥秸3kg，玉米、高粱或大豆秸5kg，水50〜55kg，摻和攪拌均勻，置于模具中制得花崗石型空心隔墻條板。這種方法不但提高了空心隔熱條板的物理力學性能，而且加大粉煤灰用量，減少水泥用量，還可利用稻草、麥秸、高粱桿、大豆桿等農(nóng)作物廢棄物。

曾再、侯夢斌發(fā)明了一種無機人造花崗石制品的制造方法。將花崗石板材生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粉屑與水泥、保水劑和水按一定比例混合均勻，置于模具中，可制得具有花崗石質(zhì)感的無機人造花崗石制品。

1.2 用有機膠凝材料膠結(jié)花崗石廢料

廢花崗石是用作裝飾涂料的一種理想填充骨料。俄羅斯一公司運用花崗石碎?；蛑◢徥榱Ｅ涑龇率b飾涂料。這種涂料的制法是將不同粒徑未著色或著色的花崗石廢料磨碎、篩選，作表層防風化處理，然后與耐候性樹脂和其他助劑混合配制。用它涂在建筑物墻面具有天然石材質(zhì)感，且由于花崗石碎粒表層作了抗風化處理和使用了耐候性樹脂，色調(diào)不褪色，可長期保持良好的裝飾效果[1]。

李恒宇、古耀坤發(fā)明了一種利用花崗石廢料生產(chǎn)的塑料填充劑的方法。將花崗石、大理石加工切割過程中產(chǎn)生的廢渣及邊角廢料、施工過程中產(chǎn)生的廢棄物，經(jīng)破碎、分選、粉碎、磁選、干燥、輪碾研磨、篩分后制成細度為1〜5mm的花崗石廢渣粉料，加入生石灰粉、硫酸鈣、氧化鎂、氯化石蠟、PEG400單油酸酯、四氧化三鐵、丙基三甲氧基硅烷、A-78均勻劑、ND防老劑等原料采用雙軸槳葉混合攪拌機進行混合攪拌，使物料在機體內(nèi)受機械作用而產(chǎn)生全方位復(fù)合循環(huán)，再將混合均勻的塑料填充劑粉料輸送到專用儲料筒倉，計量包裝即可。這種方法以花崗石、大理石廢料為主要原料，生產(chǎn)工藝簡單，實現(xiàn)了固體廢棄物無害化和資源化，可節(jié)能減排和保護環(huán)境。

張其聰、張振聰發(fā)明了一種利用花崗巖石粉廢料制作有機玻璃鋼家具的方法。先將花崗石廢料研磨至80目以上，或用花崗石加工過程中產(chǎn)生的污泥提取的石粉與不飽和樹脂、固化劑、促進劑按一定比例混合均勻，澆注在石膏模具中，用振動篩真空震蕩成型，固化后脫模處理即可得到堅固耐用、耐風化、耐雨水腐蝕、工藝簡單、成本低廉的有機玻璃鋼家具?？勺龀墒彝獠Ａт撟雷印⑹彝獠Ａт摍跅U等。

羅炳宏發(fā)明了一種生產(chǎn)再生花崗石板材的方法。將天然花崗石邊角廢料粉碎成3目、10目、30目三種粒度不同的集料，將三種不同粒度的集料按1∶1∶1重量比混合均勻，加入不飽和聚酯樹脂、固化劑、攪拌均勻，倒入模具中，自然固化后進行研磨拋光即可制得再生花崗石板材。這種方法工藝簡單、無污染、成本低，可變廢為寶。

2 花崗石廢料作為活性材料的應(yīng)用

從花崗石的化學成分可知，其二氧化硅含量多在70%以上，還含有Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等成分，在高溫下可發(fā)生一系列物理化學反應(yīng)，生成堅固的硅酸鹽物質(zhì)，可以起到對基體表面強化的作用。

2.1 等離子法

趙民、張徽等人將花崗石經(jīng)破碎和球磨后制得粒徑在0.106〜0.125mm的粉末。采用等離子噴涂技術(shù)在金屬表面噴涂花崗石粉末，形成一種新型花崗石涂層。涂層結(jié)構(gòu)為晶體顆粒狀，與基體結(jié)合為機械式結(jié)合。采用該方法可以噴涂花崗石涂層，有利于花崗石廢料的利用和環(huán)境保護。

2.2 高溫熔融法

毛宇暉、曾輝、鄧鋒將石粉、黏土和珍珠巖按一定比例混合均勻制成磚坯，自然干燥24h，再用干燥箱進行人工干燥，最后放入高溫爐中進行焙燒，可以制得抗壓強度為16.60MPa、表觀密度為1.54g/cm3的墻體材料，達到普通粘土磚相應(yīng)的標準要求，而表觀密度略小于普通粘土磚，可以替代普通粘土磚在工程中進行應(yīng)用。

邱偉志、黃玉鑾發(fā)明了一種利用花崗石廢料生產(chǎn)陶瓷制品的方法。將花崗石廢料20%〜40%、瓷土10%〜30%、高鋁土8%〜10%、陶土35%〜45%放入球磨機，加入水混合球磨8〜12h，粒度控制在250目篩余小于0.2%，出磨后除鐵、過篩，在壓濾機中濾去多余水分，制成含水率為24%〜25%的泥料，采用傳統(tǒng)可塑法或注漿法成型坯體，經(jīng)修整、干燥、施釉后，在1160〜1250℃高溫下燒成，制得陶瓷制品，其中的花崗石廢料起熔劑作用，可降低陶瓷的燒成溫度，并起到骨架作用，減少干燥收縮。

蔣述興、吳海林、賀深陽等人發(fā)明了一種利用花崗石廢料制備陶瓷釉料的方法。將花崗石廢料先用破碎機進行破碎，然后將破碎的花崗石廢料進行濕法球磨，球磨后的花崗石廢料過200目標準篩除去雜質(zhì)，然后將其制成釉漿，釉漿濃度控制在1.5〜1.9g/ml，將釉漿施于坯體表面，在風箱內(nèi)于70〜110℃加熱干燥或晾干后至其水分小于1%，最后將其在1200〜1350℃之間燒成，保溫0.5〜3h，自然冷卻至室溫。這種陶瓷釉料不含鉛等有害物質(zhì)，對坯體適應(yīng)性強，釉燒溫度范圍寬、熔融良好、性能穩(wěn)定。

3 結(jié)語